JP3305391B2 - 面光源装置 - Google Patents
面光源装置Info
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Description
レビ,ワードプロセッサ,パーソナルコンピュータ等の
携持型電子機器における液晶表示装置のような非発光表
示装置に実装され、そのバックライト用の光源として用
いられる面光源装置に関する。
ものが提案されているが、このうち例えば特開平1−2
45220号(従来例1)には、バックライト方式によ
り光を照射する液晶表示装置で液晶パネルの背面部に位
置する透光性板の少なくとも一側面端部を光入射部と
し、かつ、該透光性板の、液晶パネルとの接近面と反対
側の面に、前記光入射部から離れるに従って光散乱物質
を塗布あるいは付着等の手段で密に施し、さらにその表
面を鏡面反射板で覆った液晶表示装置が開示されてい
る。
ような面光源装置には、光源からの距離にかかわりなく
面全体に亘り均一な明るさを有していることが要求され
る他、光源の光強度を減じないようにすることが要求さ
れる。また、機器の小型化,低価格化に対応して製作が
容易で実装性に優れていることが要求されている。
は、明るさの均一性という面では一応の評価が得られる
ものの、光源の光強度の維持という観点においてまだ満
足できないものであった。というのも、光散乱物質が透
光性板の表面に塗布されているので、透光性板における
光源からの直進光を有効に活用できないからである。
べく実開平2−126185号(従来例2)では、導光
体の片面を斜面とした断面楔形に形成し、この斜面を入
射端面と平行に延びる無数のヘアライン状粗面としてい
る。
であることから製作性や実装性が悪く、また明るさの均
一性という点において問題があった。
し、光源の明るさを減ずることなく均一な面輝度が得ら
れ、かつ実装性に優れた面光源装置を提供することにあ
る。
平行な表裏面を有する導光板と、この導光板の裏面側に
配置された光反射部材と、前記導光板の少なくとも一端
面に配設された光源とを備えた面光源装置であって、前
記導光板の表裏面のうちの少なくとも一面には、前記光
源から遠ざかるに従って深さが増大すると共に前記光源
からの入力方向と直交する方向の投影面積が増大するよ
うに配列されたクローバー型の凹部が形成されているこ
とを特徴とするものである。本発明の第2の形態は、平
行な表裏面を有する導光板と、この導光板の裏面側に配
置された光反射部材と、前記導光板の少なくとも一端面
に配設された光源とを備えた面光源装置であって、前記
導光板の表裏面には、前記光源から遠ざかるに従って深
さが増大すると共に光源からの入力方向と直交する方向
の投影面積が増大するように配列された凹部がそれぞれ
形成され、前記導光板の表面側の前記凹部は、裏面側の
前記凹部に比べて小さく設定されていることを特徴とす
るものである。
は、導光板の少なくとも一端面に配設された光源から光
が入射すると、表面側に向かう上向きの光は一部がその
表面を透過して上方に向かい、一部は反射して裏面側に
向かう。また、裏面側に向かう下向きの光は一部が反射
すると共に一部が裏面を透過した後、光反射部材で反射
され上向きの光となる。さらに、導光板の表裏面に平行
な直進光はクローバ型の凹部に当たる度毎に透過および
反射し、その一部が上述の上向きあるいは下向きの光に
変換される。これが繰返されて光源から入射された光は
上方に導かれる。しかして、凹部は光源から遠ざかるに
従って深さが増大すると共に光源からの入力方向と直交
する方向の投影面積が増大するように配列しているの
で、光強度が低下する光源からの遠距離位置において反
射頻度が増大し、この結果、光源の光強度が維持された
状態で均一な明るさの面輝度が得られる。本発明の第2
の形態による面光源装置においては、導光板の少なくと
も一端面に配設された光源から光が入射すると、表面側
に向かう上向きの光は一部がその表面を透過して上方に
向かい、一部は反射して裏面側に向かう。また、裏面側
に向かう下向きの光は一部が反射すると共に一部が裏面
を透過した後、光反射部材で反射され上向きの光とな
る。さらに、導光板の表裏面に平行な直進光はクローバ
型の凹部に当たる度毎に透過および反射し、その一部が
上述の上向きあるいは下向きの光に変換される。これが
繰返されて光源から入射された光は上方に導かれる。し
かして、凹部は光源から遠ざかるに従って深さが増大す
ると共に光源からの入力方向と直交する方向の投影面積
が増大するように配列しており、しかも導光板の表面側
の凹部が裏面側の凹部に比べて小さく設定されているの
で、光強度が低下する光源からの遠距離位置において反
射頻度が増大すると共に導光板の表面側での乱反射が裏
面側での乱反射よりも少なくなり、この結果、光源の光
強度が維持された状態で均一な明るさの面輝度が得られ
る。
つ説明する。
晶パネル、20は本発明にかかる面光源装置である。面
光源装置20は液晶パネル10の背面に配置された光拡
散部材としての光拡散シート22,該光拡散シートの背
面に配置され平行な表裏面を有する導光板24,該導光
板24の裏面側に配設された光反射部材としての光反射
シート26、および導光板24の両側の端面(以下、入
射端面と称す)24A,24Aに配設された光源として
の線状光源28によって概略構成されている。
あるいはポリカーボネイトのフィルムで構成され、液晶
パネル10の照射光を均一とするために拡散性粒子が混
成されたものや、その表面を粗面加工したものが使用さ
れる。
あるいはポリカーボネイトのフィルムであり、白色の顔
料が混練されており、後述の導光板24を透過する光を
再度導光板24側へ反射させている。なお、図示の例で
は、光反射シート26は導光板24の裏面24Bのみに
配設されているが、これは光源28を含み導光板24の
全端面を覆うように配設すればさらに有効である。この
ためにはシート状に限らず枠部を備えた白色系材料の成
形品を用いてもよい。
24の入射端面24A,24Aに対向して配置されてい
る。なお、本実施例では導光板24の両側の端面に配置
されているが、面光源装置の大きさによっては一側端面
に配置することも可能である。
ら形成されており、前述のように表裏面が平行な板体で
ある。そして、その表面24Bおよび裏面24Cには多
数の凹部30,30,…が形成されている。凹部30
は、図4および図5からわかるように、線状光源28の
位置する入射端面24Aから遠ざかるに従い(本実施例
においては図5のX方向において導光板24の中央に近
ずくに従い)、その深さが漸次増大するように形成され
ており、また、図6からわかるように、入射端面24A
から遠ざかるに従いその方向(X方向)と直交する方向
(Y方向)の投影面積が漸次増大するように形成されて
いる。すなわち、図6に示す例は凹部30が直径Dの円
柱形状をなしており、奇数列および奇数行同士のピッチ
と偶数列および偶数行同士のピッチとは共にdであり、
奇数列と偶数列および奇数行と偶数行のピッチがd/2
の関係、いわゆる千鳥状に配列され、かつ、各凹部30
の直径Dが入射端面24Aから遠ざかるに従い漸次拡大
されている。この結果、導光板24のY方向における断
面でみたとき、凹部30の投影面積が漸次増大してい
る。
状は円形であるが、この他に図7に示すように、4つの
円を組合わせた、いわゆるクローバ形にしてもよい。こ
のようにすると、入射光の乱反射の度合が高まり一層効
果が増大する。
いて説明する。図示は省略するが、2つの型半分が結合
されその内部に平行平面が向かい合う成形空間が形成さ
れる型式の成形金型を用いる。まず、このそれぞれの型
半分の表面にフォトレジストを塗布したのち、上述の凹
部30の配列パターンを露光し、さらに凹部30の対応
部位が残るよう他の部位をエッチングにより所定の深さ
侵食する。そして、残存したレジストを除去する。この
状態では、金型の表面に一端面から遠ざかるに従いその
方向と直交する方向の投影面積が増大するよう配列され
た所定の高さの凸部が形成されている。
放電加工を施し、この凸部の高さが上記一端面に近ずく
に従い減少するように削除する。その後、両型半分を結
合し、その成形空間にアクリル樹脂等の素材を射出し、
前述の構成の導光板24を得る。
光源装置20において、線状光源28に電圧が印加され
ると、光が入射端面24Aから入射される。この入射光
のうち導光板24の表面24B側に向かう上向きの光
は、一部が表面24Bを透過して光拡散シート22に向
かい一部は反射して裏面24C側に向かう。また、裏面
24C側に向かう下向きの光は一部が裏面24Cで反射
すると共に一部が裏面24Cを透過した後、光反射シー
ト26で反射され上向きの光となる。さらに、導光板2
4の表裏面に平行な直進光は凹部30に当たる度毎に透
過および反射しその一部が上述の上向きあるいは下向き
の光に変換される。このように透過および反射が繰返さ
れて光源28から入射された光は光拡散シート22に導
かれるが、凹部30は光源28から遠ざかるに従い深さ
が漸次増大すると共に投影面積が増大するように配列さ
れているから、光強度が低下する光源28から遠導光距
離位置において反射頻度が増大する。この結果、光源2
8の光強度が維持された状態で拡散シートにおいて均一
な明るさの面輝度が得られる。
導光板24の表裏面に凹部30を形成した実施例をA、
裏面側にのみ凹部30を形成した実施例をBとし、従来
例1のものをCおよび従来例2のものをDとして、導光
距離Lに対する輝度分布の実験結果を示すと図9のよう
になる。ただし、本結果においては測定点におけるバラ
ツキが±30%以内の分布となっている場合その平均値
をとり、Cを100として相対的に比較したものであ
る。
の表面側に光拡散シート22を配置した例につき説明し
たが、これは必須のものではなく、導光板24の裏面か
らの屈折光のバランスを取る、例えば凹部30の大きさ
の変化率を最適に設定することにより均一な面発光が得
られるときには用いなくともよい。この場合には、特に
導光板24の表面24B側に配設された凹部30と裏面
24C側に配設された凹部30との大きさ、すなわち、
その深さと投影面積とを異ならせ、表面側のものが裏面
側のものより小さくなるようにすることが有効である。
導光板の両端面に配設した例につき説明したが、面光源
装置の大きさによっては一側端面でもよく、その光源も
点光源としてもよい。また、凹部の形状については種々
の変形が可能である。
面光源装置によれば光源の明るさを減ずることなく均一
な面輝度が得られ、異形状を用いることもないので実装
性に優れている。
示す平面図である。
平面図(A)および断面図(B)である。
し、導光距離と相対輝度との関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 平行な表裏面を有する導光板と、この導
光板の裏面側に配置された光反射部材と、前記導光板の
少なくとも一端面に配設された光源とを備えた面光源装
置であって、 前記導光板の表裏面のうちの少なくとも一面には、前記
光源から遠ざかるに従って深さが増大すると共に前記光
源からの入力方向と直交する方向の投影面積が増大する
ように配列されたクローバー型の凹部が形成されている
ことを特徴とする面光源装置。 - 【請求項2】 平行な表裏面を有する導光板と、この導
光板の裏面側に配置された光反射部材と、前記導光板の
少なくとも一端面に配設された光源とを備えた面光源装
置であって、 前記導光板の表裏面には、前記光源から遠ざかるに従っ
て深さが増大すると共に光源からの入力方向と直交する
方向の投影面積が増大するように配列された凹部がそれ
ぞれ形成され、前記導光板の表面側の前記凹部は、裏面
側の前記凹部に比べて小さく設定されていることを特徴
とする面光源装置。 - 【請求項3】 前記導光板の表面側に配置された光拡散
部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の面光源装置。 - 【請求項4】 前記光反射部材は、前記導光板の側端面
にも配設されていることを特徴とする請求項1から請求
項3の何れかに記載の面光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01903793A JP3305391B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 面光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01903793A JP3305391B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 面光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06230380A JPH06230380A (ja) | 1994-08-19 |
JP3305391B2 true JP3305391B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=11988244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01903793A Expired - Lifetime JP3305391B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 面光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3305391B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3257457B2 (ja) | 1997-07-31 | 2002-02-18 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
US7192174B2 (en) | 2002-04-01 | 2007-03-20 | Hunatech Co., Ltd. | Light guiding panel formed with minute recesses by a sand blasting process and a backlight unit using the same |
WO2008013146A1 (fr) | 2006-07-24 | 2008-01-31 | Panasonic Corporation | Dispositif d'illumination plan et dispositif d'affichage à cristaux liquides l'utilisant |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP01903793A patent/JP3305391B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06230380A (ja) | 1994-08-19 |
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